網(wǎng)絡(luò)為IP而變

聞丹巖 2001/08/02

　　世界因特網(wǎng)業(yè)務(wù)量一直保持每6到9個月翻一番，2001年全球因特網(wǎng)用戶將達到3億以上。隨著全球Internet用戶數(shù)量和Web站點數(shù)量的急劇增長，帶寬的需求也急劇增長，每半年主要ISP的Internet骨干鏈路的帶寬增長一倍。Internet的如此迅速發(fā)展給傳統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)帶來了巨大的沖擊。

　　優(yōu)化以適應(yīng)數(shù)據(jù)要求

　　傳統(tǒng)電信業(yè)100多年來一直采用以“電路交換”為主的技術(shù)路線，話音業(yè)務(wù)占主導(dǎo)地位。由于技術(shù)發(fā)展的歷史原因，傳統(tǒng)電信網(wǎng)絡(luò)種類繁多，不同的網(wǎng)絡(luò)承載不同的業(yè)務(wù)，話音、數(shù)據(jù)、圖像、傳真等業(yè)務(wù)均有各自的承載通信平臺。隨著數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)占電信業(yè)務(wù)比重的不斷增加，電信網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)正在發(fā)生本質(zhì)的變化，以話音為主優(yōu)化設(shè)計的網(wǎng)絡(luò)必須經(jīng)過修正和優(yōu)化以適應(yīng)寬帶數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)要求。世界各大電信運營商已在考慮如何按照數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)的特點優(yōu)化網(wǎng)絡(luò)，以包交換技術(shù)構(gòu)建未來網(wǎng)絡(luò)，以數(shù)據(jù)承載話音方式取代話音承載數(shù)據(jù)方式。

　　IP電話在全世界范圍的迅猛發(fā)展就是一個有力例證。作為IP電話的核心技術(shù)——VoIP已遠遠超出了早期僅作為國際長途旁路的初衷，隨著技術(shù)和標(biāo)準(zhǔn)的不斷成熟,伴隨著“三網(wǎng)合一”的大潮，VoIP可望成為下一代電信基礎(chǔ)設(shè)施結(jié)構(gòu)的核心，使未來各電信業(yè)務(wù)綜合統(tǒng)一在IP網(wǎng)絡(luò)上成為可能，甚至改變傳統(tǒng)電信網(wǎng)的基本技術(shù)內(nèi)涵，導(dǎo)致語音與數(shù)據(jù)的融合，重組未來電信市場，并帶來新的經(jīng)濟模式和價值鏈。事實上，Qwest、Level3、中國網(wǎng)通等新一代電信運營商建立的電信網(wǎng)已不再基于傳統(tǒng)電信網(wǎng)的電路交換機制，而采用IP網(wǎng)絡(luò)的分組/包交換技術(shù)和IP路由技術(shù)，并采用高度自愈功能的光環(huán)網(wǎng)傳輸系統(tǒng)，高效地提供語音、圖像、數(shù)據(jù)等多媒體通信業(yè)務(wù)。

　　在以話音業(yè)務(wù)為主進行優(yōu)化設(shè)計的網(wǎng)絡(luò)上運行數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)，效率低、成本高。傳統(tǒng)電路交換通信體制不能滿足現(xiàn)代網(wǎng)絡(luò)通信發(fā)展的需求，帶寬太窄，價格太貴。幾年前，人們還認(rèn)為SDH和ATM是寬帶綜合數(shù)字業(yè)務(wù)網(wǎng)（B-ISDN）的基本技術(shù)，現(xiàn)在已受到了寬帶IP網(wǎng)挑戰(zhàn)。寬帶IP網(wǎng)的基礎(chǔ)是先進的密集波分復(fù)用（DWDM）光纖技術(shù)和千兆路由交換、千兆以太網(wǎng)IP技術(shù)，可以提供更高的傳輸速率（幾Gbps～幾百Gbps）、更快的交換速度（千兆bps～兆兆bps），而且，可成倍地降低成本，是極具潛力的新一代網(wǎng)絡(luò)技術(shù)。

　　IP over DWDM是方向

　　要使IP網(wǎng)絡(luò)成為電信業(yè)務(wù)的承載平臺，就必須解決隨之而生的網(wǎng)絡(luò)擁塞、時延和服務(wù)質(zhì)量問題以及與傳統(tǒng)電信網(wǎng)絡(luò)之間的無縫連接和業(yè)務(wù)綜合。為了解決這些問題各種技術(shù)不斷涌現(xiàn)，IP over ATM、IP over SDH/SONET、IP over WDM/Optical、QoS、MPLS等技術(shù)便應(yīng)運而生，成為業(yè)界關(guān)注的熱點。然而，目前業(yè)界對傳送IP的最優(yōu)技術(shù)仍是一個爭論的熱點，對于寬帶網(wǎng)的核心交換技術(shù)是基于ATM還是純IP（Pure IP），在IP與DWDM之間是否需要ATM和SDH中間層等問題眾說紛紜。

　 新一代網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)

　　過去一直認(rèn)為，要保證IP網(wǎng)絡(luò)應(yīng)具有電話網(wǎng)絡(luò)一樣的可靠性和服務(wù)質(zhì)量(QoS)，ATM/SDH層必不可少，尤其是在數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)流量不斷增長的情況下。但隨著MPLS 、流量工程和QoS等最新技術(shù)的完善，通過合理設(shè)計網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)，在第三層可獲得同樣級別的可靠性和服務(wù)質(zhì)量保證。MPLS使得在IP網(wǎng)絡(luò)中能夠提供類似電路連接的特性，并使得提供業(yè)務(wù)的快速自愈能力成為可能，基于MPLS的 QoS能控制網(wǎng)絡(luò)帶寬、延遲、抖動和包丟失，以滿足多種不同業(yè)務(wù)對服務(wù)質(zhì)量的要求。

　　過去電信寬帶骨干網(wǎng)采用ATM主網(wǎng)，將信元裝在SDH幀中，在2.5Gbps的SDH網(wǎng)中以時分復(fù)用方式占有部分信道。為了在ATM網(wǎng)上傳送IP數(shù)據(jù)包并能保證QoS，發(fā)明了MPOA、IP交換、Tag交換等多種方法。這些方法內(nèi)部開銷大、傳輸效率低、設(shè)備昂貴并且標(biāo)準(zhǔn)尚未制定。后來，線速路由交換機的出現(xiàn)，使得可以省去ATM而直接在SDH網(wǎng)上運行IP數(shù)據(jù)包，這就是所謂的IP over SDH（POS）。最近，DWDM技術(shù)已經(jīng)成熟并走向商品化，無需采用SDH時分復(fù)用設(shè)備，而是將原復(fù)用的多個信道改為DWDM，然后用千兆位或太位路由交換機直接與DWDM設(shè)備相連進行路由交換，即所謂的IP over DWDM方案。這樣，不使用ATM和SDH設(shè)備，在光纖上直接用SDH幀封裝或千兆以太網(wǎng)幀格式傳輸IP數(shù)據(jù)包，可以大大降低寬帶骨干網(wǎng)的成本。IP over DWDM使得SDH時分復(fù)用網(wǎng)絡(luò)將被光學(xué)的波分復(fù)用網(wǎng)絡(luò)取代，復(fù)雜昂貴的復(fù)用和交叉互連設(shè)備將被線速路由交換機取代，網(wǎng)絡(luò)層次結(jié)構(gòu)簡明、清淅，同時可上百倍地提高骨干網(wǎng)絡(luò)帶寬，不僅可降低大致50%-90%網(wǎng)絡(luò)建設(shè)投資，而且可降低60%運營成本�？v觀IP數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)發(fā)展歷史，千兆位路由交換機和密集波分復(fù)用兩者結(jié)合而構(gòu)成的IP優(yōu)化光學(xué)網(wǎng)是寬帶IP網(wǎng)的最優(yōu)方案。

　　Cisco一直致力于推動這場“網(wǎng)絡(luò)升級”�，F(xiàn)在，Cisco可以提供從核心到業(yè)務(wù)匯聚層和接入層全面的IP over DWDM光傳輸網(wǎng)絡(luò)解決方案。并且，在國際光纖互聯(lián)網(wǎng)論壇（OIF）中積極參與標(biāo)準(zhǔn)的制定，為下一代全光網(wǎng)絡(luò)的構(gòu)筑作好了準(zhǔn)備。通過幾年的發(fā)展，目前Cisco已經(jīng)可以向電信營運商提供全面而完整的IP和光傳輸?shù)慕鉀Q方案。

摘自中國計算機報 2001/08/02